图解 Spring 解决循环依赖，学不会接着砍！

Posted 2022-08-28 流楚丶格念

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了图解 Spring 解决循环依赖，学不会接着砍！相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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SpringBean循环依赖

SpringBean循环依赖

循环依赖的三种情况

首先，需要明确的是spring对循环依赖的处理有三种情况：

构造器的循环依赖：这种依赖spring是处理不了的，直接抛出BeanCurrentlylnCreationException异常。
单例模式下的setter循环依赖：通过“三级缓存”处理循环依赖。
非单例循环依赖：无法处理。

解决单例模式下的setter循环依赖

接下来，我们具体看看spring是如何处理第二种循环依赖的。

Spring单例对象的初始化大略分为三步：

createBeanInstance：实例化，其实也就是调用对象的构造方法实例化对象；
populateBean：填充属性，这一步主要是多bean的依赖属性进行填充；
initializeBean：调用spring xml中的init 方法。

从上面讲述的单例bean初始化步骤我们可以知道，循环依赖主要发生在第一步、第二步。也就是构造器循环依赖和field循环依赖。 Spring为了解决单例的循环依赖问题，使用了三级缓存。

三级缓存的引入

Spring的三个级别的缓存声明如下（DefaultSingletonBeanRegistry类中）：

/** Cache of singleton objects: bean name to bean instance. */
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
/** Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. */
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
/** Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. */
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);

这三级缓存的作用分别是：

缓存	作用
`singletonFactories`	进入实例化阶段的单例对象工厂的cache （三级缓存）；
`earlySingletonObjects`	完成实例化但是尚未初始化的，提前暴光的单例对象的Cache （二级缓存）；
`singletonObjects`	完成初始化的单例对象的cache（一级缓存）。

在执行到doGetBean方法中，会调用getSingleton()方法来检查缓存中是否有这个bean单例，

我们进入getSingleton()方法，追踪源码发现，我们在创建bean的时候，会首先从cache中获取这个bean，这个缓存就是sigletonObjects（一级缓存）。

主要的调用方法是：

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) 
	Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    // isSingletonCurrentlyInCreation()判断当前单例bean是否正在创建中
	if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) 
		synchronized (this.singletonObjects) 
			singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            // allowEarlyReference 是否允许从singletonFactories中通过getObject拿到对象
			if (singletonObject == null && allowEarlyReference) 
				ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
				if (singletonFactory != null) 
					singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    // 从singletonFactories中移除，并放入earlySingletonObjects中。 
                    // 其实也就是从三级缓存移动到了二级缓存
					this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
					this.singletonFactories.remove(beanName);
				
			
		
	
	return singletonObject;

从上面三级缓存的分析，我们可以知道，Spring解决循环依赖的诀窍就在于singletonFactories这个三级cache。

这个cache的类型是ObjectFactory，定义如下：

public interface ObjectFactory<T>  
	T getObject() throws BeansException;

这个接口在AbstractBeanFactory里实现，并在核心方法doCreateBean（）引用下面的方法：

addSingletonFactory方法内部实现如下：

protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) 
    Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
    synchronized (this.singletonObjects) 
        if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) 
            this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
            this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
            this.registeredSingletons.add(beanName);

那么到这我们就能大概摸清三级缓存的作用了，进行三级缓存的这段代码发生在createBeanInstance之后，populateBean() 之前，也就是说单例对象此时已经被创建出来(调用了构造器)。

关键来了，也就是说，创建bean之后，初始化bean之前，这个bean对象（半成品）已经被生产出来了放在三级缓存里了，此时将这个对象提前曝光出来，让大家使用。

这样做有什么好处呢？下面我们带入解决一下现实中的循环依赖问题，就能更好的理解了。

解决循环依赖案例

让我们来分析一下“A的某个field或者setter依赖了B的实例对象，同时B的某个field或者setter依赖了A的实例对象”这种循环依赖的情况。

出现这种循环依赖的代码如下所示：

class A         
    private B b;
    
    @Autowired
    public void setB(B b) 
        this.b = b;

class B         
    private A a;
    
    @Autowired
    public void setA(A a) 
        this.a = a;

我们按照三级缓存的设置看看能不能解决循环依赖的问题：

A首先完成了初始化的第一步，并且将自己提前曝光到singletonFactories（三级缓存）中，此时进行初始化的第二步，发现自己依赖对象B，此时就尝试去get(B)，发现B还没有被create，所以走create流程，B在初始化第一步的时候发现自己依赖了对象A，于是尝试get(A)，尝试一级缓存singletonObjects(肯定没有，因为A还没初始化完全)，尝试二级缓存earlySingletonObjects（也没有），尝试三级缓存singletonFactories，由于A通过ObjectFactory将自己提前曝光了，所以B能够通过ObjectFactory.getObject拿到A对象(虽然A还没有初始化完全，但是总比没有好呀)，B拿到A对象后顺利完成了初始化阶段1、2、3，完全初始化之后将自己放入到一级缓存singletonObjects中。此时返回A中，A此时能拿到B的对象顺利完成自己的初始化阶段2、3，最终A也完成了初始化，进去了一级缓存singletonObjects中，而且更加幸运的是，由于B拿到了A的对象引用，所以B现在拿到的的A对象就是完成了初始化的A对象。

上述分析的简化流程图如下所示：